【摘 要】
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关于氮沉降对陆地生态系统的影响已有几十年的研究基础。氮沉降造成土壤酸化、改变土壤可利用性资源已是不争的事实。细根被认做是植物吸水和汲取养分的重要器官,作为植物最敏感和活跃的部分对氮沉降的响应是非常值得探讨的课题。但是目前有关氮沉降对细根影响的研究并不多见,而且对于其影响机制并没有统一的定论。为了揭示细根对环境变化的响应,在黑龙江丰林国家级自然保护区开展模拟氮沉降试验,以小兴安岭4种优势灌木:刺五加
【基金项目】
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十三五国家重点研发计划项目“中国北方森林和草地生态系统碳氮耦合循环与碳源汇效应研究（2016YFA0600800）”；
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关于氮沉降对陆地生态系统的影响已有几十年的研究基础。氮沉降造成土壤酸化、改变土壤可利用性资源已是不争的事实。细根被认做是植物吸水和汲取养分的重要器官,作为植物最敏感和活跃的部分对氮沉降的响应是非常值得探讨的课题。但是目前有关氮沉降对细根影响的研究并不多见,而且对于其影响机制并没有统一的定论。为了揭示细根对环境变化的响应,在黑龙江丰林国家级自然保护区开展模拟氮沉降试验,以小兴安岭4种优势灌木:刺五加（Acanthopanax senticosus）、忍冬（Lonicera japonica）、绣线菊（Spiraea salicifolia）、珍珠梅（Sorbaria sorbifolia）为研究对象,设置对照（CK）、低氮(LN,2.5g N m-2 a-1)、中氮(MN,5g N m-2 a-1)和高氮(HN,7.5g N m-2 a-1)4个处理,每个处理3次重复,于2019年植物生长季7月中旬对土壤表层细根进行取样,将根系按根序分为1-5级根,结合其生理结构与功能,探究N添加对4种优势灌木细根形态（细根长度、直径、表面积）、解剖结构（中柱直径、皮层厚度、维根比、导管特征）和细根化学计量学（C、N、P以及三者的比值）的影响。主要结果如下:（1）低氮添加增加了4个树种1-5级根细根直径、根长度以及表面积,但是高氮处理产生了抑制,且细根形态指标之间存在种内和种间差异,而且通过与解剖结构的联系,细根直径的变化与中柱直径有关。这说明了N添加处理下,细根形态随着解剖结构的变化而变化。（2）处理、树种、和根序及其交互作用均对细根形态以及解剖结构具有显著作用。N添加促进了4种灌木的生理生长,导管数量与总导管面积都显著增加,也正是因为导管的变化,导致中柱直径的增加。N添加显著提高了维根比,提高细根运输能力。低氮处理1-3级根皮层厚度增加,而高氮处理1-3级根皮层厚度降低,根系吸收营养物质的速率加快,而皮层层数是引起皮层厚度变化的因子。（3）N添加降低了细根有机碳含量,但是增加了全氮和全磷含量。而且细根N:P比值在14以下,因此植物生长主要受到N限制。在这项研究中,氮添加条件下细根的形态特征和解剖结构在树种,处理和根序之间表现出显著差异。这些研究结果将有利于理解树根的养分吸收策略,并对细根的生理和生态功能具有重要的理论研究意义。
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